建筑给水系统供水方式探析论文

建筑给水系统供水方式探析论文（共4篇）

建筑给水系统供水方式探析论文 篇1

［关键词］建筑给水；供水；分析

目前，随着城市化进程加快，人口密度越来越大，土地使用面积逐渐缩小，城市建筑成为适应经济发展的产物，在城市的发展中，建筑给个人们的影响是非常大的，建筑给水系统比较复杂，需要考虑的方面比价多，例如需要满足不同用户的用水问题，保证供水的安全性，通过合理的给水方式达到节能的效果，在这个过程中需要明确供水的主要目的，进行供水方式的优化，通过供水的适用范围做出合理的规划，减少供水损耗等。

1市政管网水压利用

1.1减少水泵使用

对于建筑住宅中，水的使用主要是来自市政管网，市政管网具有一定的压力，在给水的过程中需要消耗能量。能量的供应主要是通过加压而进行，通常需要水泵进行完成。但是如果是利用市政管网的水源，通过建筑给水系统进行节能使用，就可以减少水泵使用，从而节省电能损耗，达到节能的目的。

1.2多层住宅市政管网的使用

多层住宅在城市建筑中比较常见，很多居民比较喜欢这种多层住宅建筑，具有公摊面积小，居住比较方便的优势，一般在这种建筑中都是直接给水，一般因为楼层和建筑的原因，不需要格外的给水供给。但是在一些消防用水中，如果市政管网用水不能满足消防用水的需要，则要通过水泵进行加压供水，虽然这种供水方式在施工工作中设计中比较普遍，但是采用的形式还是以这一种居多。例如在青岛市过去的一所联通大厦中，建筑楼层为6层，其余联通备用房屋为6撞三层楼，生活给水主要是通过市政管网进行，但是在消防给水过程中还是通过水泵进行加压给水，如果消防栓在没有打开时，水泵一般处于不工作的状态，因此可以节省水泵电能损耗。

1.3高层建筑市政管网的使用

建筑给水系统供水方式探析论文 篇2

一、室内消防给水系统类型

消防给水系统按其压力分类, 通常有四种:低压消防给水系统、高压消防给水系统、临时高压消防给水系统和准常高压给水系统。现分述如下。

(一) 低压消防给水系统

低压消防给水系统是指管网内平时水压较低, 但不低于0.1MPa, 灭火时的水压由消防车或用其他方式加压后达到灭火所需的压力和流量。这种给水系统仅适用于室外小范围消防灭火、火灾危险性较小和建筑面积较小的建筑;在高层民用建筑筑中, 仅用于室外消防给水, 不能用于室内自救灭火。

(二) 高压消防给水系统

按《高层民用建筑设计防火规范》 (GB50045--95, 2005年版, 以下简称《高规》) 规定, 高压给水系统是指管网内经常保持满足灭火时所需的压力和流量, 扑救火灾时, 不需启动消防水泵加压而直接使用灭火设备进行灭火。当市政供水压力过低、不能满足灭火要求时, 则需设置满足高度要求且有足够水量的高位消防水箱, 才能满足不需启动消防水泵就能灭火的要求, 但高位消防水箱对建筑物承载力的要求较高, 既不经济又不现实。

(三) 临时高压消防给水系统

按《高规》第7.4条有关规定, 所谓临时高压给水系统是指管网内最不利点周围平时水压和流量不能满足灭火需要, 可在水泵房内设置消防水泵, 发生火灾时启动消防水泵, 使管网内的压力和流量达到灭火要求。其启动过程为:发生火灾时, 先由建筑物最高处的消防水箱提供消防用水, 同时, 立即通过启动按钮、水流指示器、报警阀等设备发出信号到控制器, 由控制器或水泵房值班人员启动消防水泵以满足消防用水的水量和压力要求。

高位消防水箱应能满足室内最不利点灭火设备 (消火栓、自动喷水灭火喷头、水幕喷头等) 的水压和水量要求;如不能满足, 应设气压水罐或稳压泵等增压设施。增压设施的作用主要是在火灾初起、消防水泵启动前, 满足消火栓和自动喷水灭火系统的水压要求。对增压水泵, 其出水量应满足一个消火栓用水量或一个自动喷水灭火系统喷头的用水量。对气压给水设备的气压水罐, 其调节水容量应达到两支水枪和5个喷头30秒的用水量, 即2×5×30+5×1×30=450 (L) 。

对于仅有高位水箱、没有增压设施的临时高压给水系统, 由于高位水箱的设置高度只需保证最不利点消火栓静水压力 (建筑高度不超过100m时为0.07MPa, 超过100m时为0.15MPa) 及最不利点喷头压力为0.05MPa, 因此, 仅有高位水箱不能满足灭火要求。

对于设有增压设施的临时高压给水系统, 平时, 增压设施运行可保证管网内有一定的压力和流量, 火灾发生后立即启动消防水泵, 最不利点设备消防用水的流量和压力即能满足灭火的要求。

(四) 准常高压给水系统

在消防给水系统中, 除了上述三种外, 还有第四种情况, 就是平时管网内常保持足够的压力, 压力由稳压泵或气压给水设备等增压设施提供, 在水泵房内另设消防水泵;火灾发生时可立即启动消防水泵, 使管网的压力和流量满足消防水压和流量的要求。这种情况叫做准常高压给水系统, 在《高规》中把这种情况纳入了临时高压消防给水系统。但事实上, 该系统是根据临时高压给水系统的要求设置的另一种形式, 与设有增压设施的临时高压给水系统相似, 区别仅在于:在准常高压给水系统中, 大泵启动由压力开关控制, 而临时高压给水系统中, 大泵启动由启泵按钮、水流指示器、报警阀等自动控制或手动控制。

准常高压给水系统平时只由稳压泵运行, 以维持消防管网恒压状态。发生火灾时, 灭火设备被启用, 稳压泵已不能维持管网压力, 此时消防水泵自动启动, 以满足灭火用水的流量和压力要求。准常高压给水系统又可分为两种情况:

1. 由小泵提供火灾初期消防用水。

此时系统设有两组泵, 一组为保证火灾初期消防用水的小泵, 另一组为保证设计流量的大泵。平时由小泵稳压, 当火灾发生时, 首先启动小泵向管网和气压罐供水, 当火势开始蔓延时, 消防用水量增大, 小泵不能维持灭火所需压力, 立即启动大泵向管网供水、加压, 使系统及时得到灭火所需压力和水量。

2. 由大泵提供火灾初期消防用水。

此时系统也设有两组泵, 一组为平时维持系统压力的稳压泵, 另一组为保证设计流量的大泵。平时由稳压泵稳压, 当火灾发生时, 由于稳压泵不能满足一个喷头或一个消火栓的压力和流量, 通过启动大泵向气压罐和管网加压、供水, 实施灭火作业。

二、消火栓箱位的确定

消火栓箱是室内消防系统的终端, 其位置是否科学、合理, 是否方便取用, 是否影响平时交通和发生火灾时紧急疏散, 等等, 都是需要我们认真考虑的, 决不能掉以轻心。

室内消火栓箱应设在什么位置, 在《防火规范》和《高规》中已有明确规定;但在实际工程中多为暗装或半暗装, 主要是考虑楼梯间空间狭小, 又是紧急疏散通道, 如明装则会影响疏散, 甚至酿成踩踏事故。

通常将消防立管设置在每个单元楼 (电) 梯间单元门后的阴角处或管道井旁, 不占户内面积。有的设计人员将消火栓箱设置在两个进户门之间, 并将进户门门垛设计成240×240mm, 将消防立管设置在阴角处, 这对一梯二户户型还是可行的, 但最好将门垛改为钢筋混凝土现浇的, 以利于提高其抗震能力;如果是一梯多户户型, 就应另行考虑确定了。

三、结语

由以上分析可知, 对于设有增压设施的临时高压给水系统和准常高压给水系统, 从平时到火灾发生及火势被扑灭, 最不利点设备消防用水的流量和压力均能满足灭火的要求。

由于低压给水系统不能满足高层民用建筑的自救灭火要求, 而高压给水系统又很不经济且不现实, 因此, 高层民用建筑室内消防给水系统的供水方式应该选择带有增压设施的临时高压给水系统和准常高压给水系统, 以确保灭火设备随时都有足够的水量和水压可供用来自救灭火。

摘要：高层民用建筑室内消防给水有四种供水方式, 通过比选, 应该选择带有增压设施的临时高压给水系统和准常高压给水系统, 以确保灭火设备随时都有足够的水量和水压可供自救灭火。

建筑给水系统供水方式探析论文 篇3

一、关于高位水箱中消防储量的意见

《高层民用建筑设计防火规范》（gb50045-95）7.4.7.1规定：高位消防水箱的消防储水量，一类公共建筑不应小于18m3。

《自动喷水灭火系统设计规范》（gb50084-2001）第10.3.1条：自动喷水灭火系统采用临时高压给水系统时，应设消防水箱，其储水量应符合现行有关国家标准的规定。

从现行的规范及笔者所见到的资料里都没有明确消防水箱中的消防储水量是一个18m3还是两个18m3。即一般的将gb50045-95中的18m3的理解为消火栓系统室内10分钟消防用水（但若因室内消火栓用水量为40l/s，高位水箱中之10分钟消防储水量应为24m3）；将《自动喷水灭火系统设计规范》（gb50084-2001）中的18m3理解为自动喷水灭火系统10分钟消防储量（若按30l/s计算，高位水箱中之10分钟消防储水量应为18m3）。因此设计中会出现消火栓系统与自动喷水灭火系统同时存在时出现高位水箱中的消防储量为36m3的情况。

针对这一情况，怎样理解才是“安全适用”、“经济合理”呢？

笔者认为18m3是指10分钟消防总贮量，消防二字含义为：所有消防手段（包括消火栓和自动喷水灭火系统），即不存在24m3或36m3的问题。说明如下：

第一，当发生火灾时无人在现场，如娱乐场所、仓库等等，则只有自动喷水灭火系统工作，并且该系统只要有一个喷头动作，压力开头将在60秒内动作发出电信号，向控制中心报警，并经控制箱切换启动消防泵。即使几个喷头动作，18m3储水量也仅仅动用约三分之一。

第二，当自动喷水灭火系统不理想，火灾漫延、扩大，消防队到达现场，消火栓开始使用时，早已不是10分钟的问题了，直接启动消防供水灭火。此时高位水箱中仍有相当量的储水。

第三，初起火灾在5～10分钟后，消防队才到达现场，在此之前一般说来，消防泵应没有启动。如果启动了就不存在18m3储水量够不够用的问题。如果没有启动，则因高位水箱位下降到低水位（即消防储量水位）时，生活水泵将启动供水。也就是说在火灾发生后的5～10分钟内，生活水泵继续供水5～10分钟，这样因消防储量已动用，实际上生活泵供水基本上是供给了消防用，因水位已可能是在消防储量以下，生活出水管无水可出，亦即说明供10分钟内消防用水量不止18m3，是够用的。

第四，如果因为是超高层建筑或普通一类高层，因水箱设置高度不够而设置增压系统，那么对于高区消防来说，高位水箱的消防储水量单单对直接灭火而言，其意义几乎为零。当然为了使增压系统正常工作及中、低区来讲，高位水箱之消防储量仍然是必须的。

因此，笔者认为，无论一类高层建筑中有几个消防系统，其高位水箱中的消防储量不小于18m3就是符合规范要求的。

二、消防储水池的设置及容积的确定

首先谈谈如何确定是否应设置消防储水池的有关问题。

《高层民用建筑设计防火规范》（gb50045-95），7.3.2条是这样写的，“符合下列条件之一时，高层建筑应设消防水池：7.3.2.1市政给水管道和进水管或天然水源不能满足消防用水量；7.3.2.2市政给水管道为枝状或只有一条进水管（二类居住建筑除外）”；条文有了，但关键是如何理解什么叫“且能满足”及是否“市政给水管道为环状，且有从市政环状管网不同侧引入的两条进水管”，就可以不设消防储水池？笔者认为对于大多数城市而言这是不容置疑的，但对于某些特定条件下，这样执行规范仅仅是死抠字眼，是不够负责任的。如某工程处于某国家级高新技术产业开展区，其给水管道网为环状，只要水厂供水、流量、压力均能满足某高层建筑需要，假如引入管也符合规范要求，是否可以不设置消防储水池及加压设施呢？从表面看是可以的。然而，当深入地了解一下情况就会明白不设置消防储水池是不行的。因该开发区仅有一路电源，这与一般大中城市几水厂，甚至一个水厂有两路电源不可同是而语。这一路电源停电，尤其秋、冬季节，如发生火灾，该水源何以保证供水呢？

高层建筑给水系统探析 篇4

关键词：高层建筑,给水系统,原理

1供水现状

近年来, 随着中国经济的高速发展, 各大城市均出现了大面积的住宅、商业、办公、医院等高层建筑和超高层建筑。这些建筑对供水的水质、水量和水压均有较高的要求。因此, 在高层建筑给水设计中, 系统的竖向分区和给水方式的选择是高层建筑生活给水系统设计的关键, 这直接关系到生活给水系统的使用和工程造价。根据国家建设部管网供水压力服务规范要求, 城市供水服务压力为0.14 MPa。在西安, 城市自来水管网的供水压力平均为0.30 MPa~0.35 MPa之间, 按照30%损失计算, 也就意味着西安市自来水管网能提供到21 m~24.5 m的范围, 即自来水管网不通过外部加压设施最高能输送到7层楼的范围。但在城市自来水管网末梢的区域, 只能保证供水至3层。那么4层以上的区域应该为加压送水区域。

2规范要求

根据GB 50015-2003建筑给水排水设计规范 (以下简称《规范》) 第3.3.3条规定:“给水系统的竖向分区应根据建筑物用途、层数、使用要求、材料设备性能、维护管理、节约供水、能耗等因素综合确定”;3.3.5条规定“高层建筑生活给水系统应竖向分区, 竖向分区压力应符合下列要求:1) 各分区最低卫生器具配水点处的静水压力不宜大于0.45 MPa;2) 静水压力大于0.35 MPa的入户管 (或配水横管) , 宜设减压或调压设施;3) 各分区最不利配水点的水压, 应满足用水水压要求”。

GB 50016-2006高层民用建筑设计防火规范规定:“采用高压给水系统时, 可不设高位消防水箱。当采用临时高压给水系统时, 应设高位消防水箱”。因此, 在高层建筑中的给水系统除了要进行合理的竖向分区, 更应该兼顾消防给水系统的给水方式。我国目前消防给水系统中临时高压制居多, 一般高层建筑都采用屋顶消防水池、消防水泵和稳压设施等组成的给水系统以及气压给水装置, 采用变频调速水泵恒压供水的生活 (生产) 和消防合用给水系统均为临时高压消防给水系统。

根据《规范》要求:建筑高度不超过100 m的建筑的生活给水系统, 宜采用垂直分区并联供水或分区减压的供水方式。建筑高度超过100 m的建筑, 宜采用垂直串联供水方式。

分区给水方式, 即低区部分直接由城市给水管网供水, 高区部分由水泵加压供水。而水泵加压供水又分为高位水箱给水系统、变频调速水泵给水系统、气压罐给水系统等。

3给水系统研究

以下就对这些给水系统进行分析和研究。

三种给水系统的优势和劣势:

1) 高位水箱减压给水系统:在高位水箱有效容积增加不多的情况下, 生活贮水与消防贮水同时贮存于一个水箱中, 这既经济又便于管理。高位水箱具有稳压作用, 使系统水压保持平衡。

但这就需要在分区层设立减压水箱或者减压阀门。减压水箱需占用一定的建筑面积, 有可能给水带来二次污染, 且有噪声影响。而减压阀虽然占地面积大大减小, 也不影响水质, 但造价颇高, 对于开发商而言, 一次性投入以及维护费用颇大, 目前这种供水方式已被其他综合供水方式取代。

2) 气压罐给水系统:气压罐是水泵可以进入睡眠的前提条件, 利用水的压缩性极小的性质, 用外力将水储存在罐内, 气体受到压缩压力升高, 当外力消失压缩气体膨胀可将水排除。由于水的压缩比远远小于气体, 当管网有小流量的泄漏可造成压力大幅度的下降, 可使水泵频繁启动。

气压罐的作用:主要用于变频生活供水系统、消防 (喷淋) 稳压系统。对于高层建筑生活给水一般用于少数楼层水压不足时的增压。

3) 变频调速水泵给水系统:变频恒压供水系统是指在供水管网中用水量发生变化时, 出口压力保持不变的供水方式。供水管网的出口压力值是根据用户需求确定的。

其运行原理为离心泵原理, 在相似情况下水泵的流量、扬程和功率分别与其转速的一次方、二次方和三次方成正比。由于用水量的变化, 使供水压力发生变化, 通过压力传感器将压力变化信号传送给运行控制器, 经控制器电脑与设定压力比较判断后, 调整变速泵转速或水泵运行台数, 调整供水量使供水压力重新回到设计的压力值, 满足用水要求。

对于用水经常变化的场合, 尤其是目前的高层建筑物, 以居民住宅楼为例, 白天用水量较少, 早晨和傍晚用水量激增。这种住宅式小区如果采用变频调速泵供水, 可以显著降低节流损耗, 具有明显的节能效果。

西安陆港集团开发的100亩地块, 拥有23万m2的建筑, 有6栋板式高层, 2栋商业楼, 13栋花园洋房。此小区坐落在西安市东北角的国际港务区, 为市政自来水供水末端, 其管网压力只有0.16 MPa, 这就需要在本小区中进行垂直分区供水。经开发商与设计院共同计算, 且经过采购、安装、维护费用的对比, 此小区按照变频调速水泵与气压罐给水系统结合的方式进行供水:一共分为4个区域, 即低压区 (2层及2层以下为低区, 利用市政给水管网的压力直接供给) , 中压1区 (3层~12层, 由地下车库生活水泵房内的中区1变频调速泵组加压后供水) , 中压2区 (13层~22层为中区2, 由地下车库生活水泵房内的中区2变频调速泵组加压后供水) , 高压区 (22层以上为高区, 由地下车库生活水泵房内的高区变频调速泵组加压后供水) 。具体参数表见表1。

经调试实测, 通过变频调速水泵与气压罐结合供水方式给此小区住宅、商铺供水, 可以保证小区的用水质量、水压强度, 以及节省了输送水时所消耗的电能, 且此套设备在地下车库中设置, 避免了噪声对居民的影响。且运行1年来, 该套设备并未发生故障, 这就证明了此套供水系统的可行性。

近年来, 随着变频调速技术的日益成熟, 其显著的节能效果和可靠稳定的控制方式, 在供水系统中得到了广泛的应用。且该系统自动化程度高, 可实现恒压变量、生活供水、消防供水双恒压等控制方式, 多种启停控制方式, 节能效果显著。故变频调速水泵与气压罐结合供水方式是目前高层建筑中比较经济合理的给水方式。

参考文献

[1]GB 50015-2003, 建筑给水排水设计规范[S].

[2]GB 50016-2006, 高层民用建筑设计防火规范[S].

[3]王增长.建筑给水排水工程[M].第5版.北京:中国建筑工业出版社, 2005.

[4]王生太.高层建筑给水系统分区设计探讨[J].给水排水, 2012 (8) :82-83.